集成电路中的引线键合的作用、原理、工艺及常见的金丝键合

时间:2023-04-04 17:53:59 点击:


引线键合的作

引线键合是集成电路生产中的一步重要工序,是把电路芯片与引线框架连接起来的操作。键合的质量好坏直接关系到整个封装器件的性能和可靠性,半导体器件的失效约有1/4~1/3是由芯片互连引起的,故芯片互连对器件长期使用的可靠性影响很大。引线键合技术也直接影响到封装的总厚度。



引线键合的原

引线键合是芯片先固定于金属导线架上,再以引线键合工艺将细金属线依序与芯片及导线架完成接合。引线键合工艺中所用的导电丝主要有金丝、铜丝和铝丝。引线键合焊的原理是采用加热、加压和超声等方式破坏被焊表面的氧化层和污染,产生塑性变形,使得引线与被焊面亲密接触,达到原子间的引力范围并导致界面间原子扩散而形成焊合点。



引线键合的工

引线键合工艺有球形键合楔形键合两种工艺。

(1)球形键合工艺。球形键合工艺是将键合引线垂直插入毛细管劈刀的工具中,引线在电火花作用下受热熔成液态,由于表面张力的作用而形成球状,在视觉系统和精密控制下,劈刀下降使球接触晶片的键合区,对球加压,使球和焊盘金属形成冶金结合完成焊接过程,然后劈刀提起,沿着预定的轨道移动,称做弧形走线,到达第二个键合点(焊盘)时,利用压力和超声能量形成月牙式焊点,劈刀垂直运动截断金属丝的尾部,这样完成两次焊接和一个弧线循环。



(2)楔形键合工艺。楔形键合工艺是将金属丝穿入楔形劈刀背面的一个小孔,丝与晶片键合区平面呈 30°~60°角。当楔形劈刀下降到焊盘键合区时,劈刀将金属丝压在焊区表面,采用超声或热声焊实现第一点的键合焊,随后劈刀抬起并沿着劈刀背面的孔对应的方向按预定的轨道移动,到达第二个键合点(焊盘)时,利用压力和超声能量形成第二个键合焊点,劈刀垂直运动截断金属丝的尾部,这样完成两次焊接和一个弧线循环。



金丝键

金丝是引线键合使用最多的导电丝材料 ,主要有以下几方面要求:①机械强度:能承受树脂封装时所产生的冲击,具有规定的拉断负荷和延伸率;②成球特性好:③接合性:表面无划疵、脏污、尘埃及其他粘附物,使金丝与半导体芯片之间、金丝与引线框架之间有足够的接合强度;④作业性:不粘丝、直径精度要高.表面无卷曲现象:⑤焊接时焊点没有波纹

汉芯国科由于有专门的MCM多芯片微组装车间,主要采用金丝键合方式,以实现电气特征相互关联。目前我司金丝键合的产品种类有低噪声放大器、低通滤波器、鉴相器、真对数放大器等其他种类。

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低噪声放大器   传感器位移式 
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